건축물 연료전지 시스템의 운영 시나리오와 용량 설계 (A Study on the Building Energy Efficiency Rating Changes by Enhanced Thermal Insulation Performance of Building Envelope Standards in Apartment Houses)

서지정보

· 발행기관 : 대한설비공학회
· 수록지 정보 : 설비공학 논문집 / 32권 / 4호 / 173 ~ 178페이지
· 저자명 : 홍준호, 엄태윤, 이재춘

초록

본 연구는 업무시설을 대상으로 연료전지의 가동 손익을 분석하여, 전기부하 및 열부하 특성에 유리한 운영시나리오를 도출하고, 연료전지의 초기투자비에 대한 가동이익 효과를 근거로 연료전지 용량 및 축열조 용량에 대한 설계기준을 제시하였다. 그 결과는 다음과 같다.
(1) 최근 건축물에 적용된 연료전지의 설계사례를 분석한 결과, 고분자전해질(PEMFC) 방식의 연료전지가 사용되었으며, 발전 시 발생하는 폐열을 급탕 부하 처리 용도로 사용하는 시스템 구성이 대부분이었다.
(2) 연료전지의 운영시나리오를 7가지로 정의하고, 연간 가동이익을 분석한 결과, 전기부하 및 열부하 처리 시 비용이익이 발생할 때만 가동하는 방법(시나리오 7)이 가장 유리하며, 연료전지 용량 당 10만 원/kW 정도의 연간 가동이익이 발생하는 것으로 확인되었다.
(3) 업무시설에서 연료전지 용량은 시간 최대 급탕 부하의 50% 이하가 유리하며, 축열조 용량은 연료전지 용량에 대해 30~60 L/kW로 설계하는 것이 가장 경제성이 있는 것으로 분석되었다.
이상, 업무시설에 대한 연료전지 및 축열조 용량 설정 방향과 운영시나리오에 대해 제시하였다. 다만, 이 결과는 연료전지의 가동에 따른 비용 손익만을 주목하여 분석한 것이기 때문에, 실제 운영현장의 여건과는 분명히 차이가 있을 수 있지만, 설계단계에서는 설계 기초자료로 충분히 활용될 수 있을 것이다.

영어초록

The purpose of this study was to suggest the design criteria for fuel cell capacity and heat storage capacity through the analysis of operating profit and loss for fuel cell systems in a public office building. The results are as follow : (1) The best operating method of the fuel cell system was the strategy that operated only when the cost-benefit is generated by responding to the total load treatment using the heat storage tank. (2) It was most suitable that the fuel cell capacity was 50% or less of the peak hourly domestic hot water loads. (3) The best economical capacity of the thermal energy storage tank was 60L/kW compared to the fuel cell capacity.

참고자료

· 없음